KR102015011B1 - 플라즈마 처리 장치 및 플라즈마 처리 방법 - Google Patents

플라즈마 처리 장치 및 플라즈마 처리 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 플라즈마 처리 장치 및 플라즈마 처리 방법을 제공한다. 이 플라즈마 처리 장치는 할로우 케소트 효과를 유발하는 트렌치를 포함하고 제1 평면에 배치되는 전원 전극, 전원 전극의 양 측면에 마주보도록 배치되고 전원 전극과 일정한 간격을 유지하며 배치되는 접지 전극들, 및 전원 전극에 전력을 공급하여 전원 전극과 접지 전극 사이에 플라즈마를 형성하는 RF 전원을 포함한다. 트렌치는 제1 방향 및 제2 방향에 정의되는 제1 평면에 수직한 제3 방향으로 전원 전극의 양 측면에서 형성되고, 트렌치는 상기 전원 전극의 하부면에 노출된다.

Description

플라즈마 처리 장치 및 플라즈마 처리 방법{Plasma Processing Apparatus And Plasma Processing Method}
본 발명은 플라즈마 처리 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로 복수의 전극을 사용하는 다중 전극 구조의 플라즈마 처리 장치에 관한 것이다.
고주파 평판형 축전 결합 플라즈마 장치는 공정 균일성 및 공정 속도에 한계가 있다.
본 발명의 해결하고자 하는 일 기술적 과제는 다중 전극 구조에서 할로우 케소드 방전을 유발하여 공정 속도가 향성된 플라즈마 처리 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치는 할로우 케소트 효과를 유발하는 트렌치를 포함하고 제1 평면에 배치되는 전원 전극; 상기 전원 전극의 양 측면에 마주보도록 배치되고 상기 전원 전극과 일정한 간격을 유지하며 배치되는 접지 전극들; 및 상기 전원 전극에 전력을 공급하여 상기 전원 전극과 상기 접지 전극 사이에 플라즈마를 형성하는 RF 전원을 포함한다. 상기 트렌치는 제1 방향 및 제2 방향에 정의되는 상기 제1 평면에 수직한 제3 방향으로 상기 전원 전극의 양 측면에서 형성되고, 상기 트렌치는 상기 전원 전극의 하부면에 노출된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치는 상기 접지 전극과 상기 전원 전극 사이에 상기 제3 방향으로 제1 가스를 공급하는 적어도 하나의 제1 노즐을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치는 상기 접지 전극 또는 상기 전원 전극에 형성되고 상기 전원 전극 또는 상기 접지 전극의 하부면에서 상기 제3 방향으로 제2 가스를 토출하는 제2 노즐을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치는 상기 트렌치의 폭은 2 밀리미터 내지 10 밀리미터일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치는 상기 트렌치의 깊이는 3 밀리미터 내지 10 밀리미터일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치는 상기 트렌치는 상기 전원 전극의 연장 방향으로 일정한 주기를 가지고 형성되고, 상기 트렌치의 주기는 20 밀리미터 내지 50 밀리미터일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치는 상기 트렌치는 상기 전원 전극의 연장 방향으로 일정한 주기를 형성되고, 상기 전원 전극은 중심 영역에서 제1 주기를 가지고, 가장 자리 영역에서는 제2 주기를 가지고, 상기 제1 주기는 상기 제2 주기보다 클 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치는 상기 트렌치는 상기 제3 방향을 따라 상기 하부면으로 진행함에 따라 폭이 증가하여 테이퍼질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치는 상기 제1 노즐은 상기 트렌치에 신선한 상기 제1 가스를 공급하여 할로우 케소트 플라즈마을 유발하고, 상기 트렌치는 상기 제2 가스의 역류(back flow)에 의하여 할로우 케소트 플라즈마에 의하여 상기 제2 가스의 해리를 억제하고, 상기 제1 가스는 상기 트렌치에서 플라즈마에 의하여 활성종을 형성하고, 상기 제2 가스는 상기 전원 전극과 상기 접지 전극 사이의 플라즈마 공간에서 생성된 상기 활성종에 의하여 상기 플라즈마 공간의 하부에 배치된 반응 공간에서 분해되고, 상기 반응 공간에 배치된 기판에 박막을 형성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치는 상기 제1 가스는 수소 가스이고, 상기 제2 가스는 실란(SiH4) 가스일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치는 상기 제1 노즐과 연결되어 상기 제1 가스를 공급하는 제1 버퍼관; 및 상기 제2 노즐과 연결되어 상기 제2 가스를 공급하는 제2 버퍼관을 더 포함하고, 상기 제1 버퍼관의 진행 방향은 상기 전원 전극이 연장되는 제1 방향이고, 상기 제2 버퍼관의 진행 방향은 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치는 상기 전원 전극은 직사각형 기둥 형상이고, 상기 접지 전극은 직사각형 기둥 형상이고, 상기 전원 전극은 상기 접지 전극의 하부면이 형성하는 평면보다 돌출될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치는 상기 트렌치는 상기 전원 전극의 일 측면에 형성되는 제1 트렌치 및 상기 전원 전극의 타 측면에 형성되는 제2 트렌치를 포함하고, 상기 제1 트렌치 및 상기 제2 트렌치는 상기 전원 전극의 연장 방향을 따라 교번하여 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치는 상기 접지 전극들 및 상기 전원 전극은 상기 제1 방향으로 나란히 연장되고, 상기 전원 전극 및 상기 접지 전극은 복수 개이고, 상기 접지 전극들 사이에 상기 전원 전극이 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치는 상기 전원 전극은 상기 제1 방향으로 연장되고, 상기 제1 노즐은 상기 트렌치에서 상기 제1 방향에 수직한 상기 제2 방향으로 이격되어 배치되고, 상기 제1 노즐의 분사 방향은 제3 방향일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리 방법은 진공 용기의 내부에 서로 나란히 연장되는 접지 전극들 및 상기 접지 전극들 사이에 전원 전극을 제공하는 단계; 서로 이웃한 접지 전극과 전원 전극 사이에 분사된 제1 가스를 상기 전원 전극의 측벽을 따라 제1 가스의 분사 방향으로 형성된 트렌치에 공급하는 단계; 상기 전원 전극에 RF 전력을 공급하여 상기 트렌치에 할로우 케소드 방전을 유발하고, 상기 전원 전극과 상기 접지 전극 사이에 축전 결합 플라즈마 방전을 유발하는 단계; 및 상기 트렌치의 하부면을 통하여 상기 트렌치에서 생성된 신선한 활성종과 상기 접지 전극들을 관통하여 상기 접지 전극들의 하부면을 통하여 공급되는 제2 가스를 상호 작용시켜 기판 상에 박막을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치는 할로우 케소트 효과를 유발하는 트렌치를 포함하는 전원 전극; 상기 전원 전극의 양 측면에 마주보도록 배치되고 상기 전원 전극과 일정한 간격을 유지하며 배치되는 접지 전극들; 상기 전원 전극에 전력을 공급하여 상기 전원 전극과 상기 접지 전극 사이에 플라즈마를 형성하는 RF 전원; 및 상기 전원 전극과 상기 접지 전극 사이에 배치되어 제1 가스를 공급하는 제1 노즐을 포함한다. 상기 트렌치는 상기 제1 가스의 분사 방향과 평행하게 상기 전원 전극의 양 측면에서 형성되고, 상기 트렌치는 상기 전원 전극의 하부면에 노출된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치는 종래의 플라즈마 처리 장치보다 더 다양한 공정 조건을 제공할 수 있고, 더 높은 공정 속도를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치를 설명하는 개념도이다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치를 설명하는 부분 사시도이다. 도 2b는 도 2a의 플라즈마 처리 장치의 I-I'선을 따라 자른 단면도이다. 도 2c는 도 2b의 플라즈마 처리 장치의 II-II'선을 따라 자른 단면도이다. 도 2d는 도 2b의 플라즈마 처리 장치의 III-III'선을 따라 자른 단면도이다.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 다른 실시예들에 따른 플라즈마 처리 장치를 설명하는 단면도들이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치를 부분 사시도이다
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치를 단면도이다.
다결정 또는 비정질 실리콘 박막을 증착하기 위하여, 통상적으로 수소(H2) 가스와 실란(SiH4)가스를 사용하여 플라즈마 도움 화학기상 증착법(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition ;PECVD)이 사용된다. PECVD에서는 실리콘 함유 기체인 SiH4 가스는 수소(H2) 가스에 수 퍼센트 정도의 농도로 희석하여 사용된다. 또한, 수소의 농도가 증가함에 따라, 실리콘의 결정도는 증가하는 경향이 있다.
종래의 평행판형 축전 결합 플라즈마에서, 상부의 활성 전극이 가스 분사 구조체의 역활을 하고, 하부의 접지 전극 상에 기판이 배치된다. 가스 분사 구조체는 반응성 가스(H2)와 증착 소스 가스(SiH4)를 동시에 공급한다. 반응성 가스를 충분히 해리하기 위하여 플라즈마 밀도를 증가시키는 경우, 증착 소스 가스는 과도하게 해리된다. 따라서, 증착 속도 및 증착 균일도에 한계가 있다.
리모트 플라즈마(remote plasma) CVD 공정은 플라즈마로부터 기인하는 손상을 억제할 수 있어 박막 증착에 사용될 수 있다. 리모트 플라즈마 CVD 공정은 두 종류의 가스가 필요하다. 하나는 반응성 가스로 플라즈마를 생성한다. 반응성 가스는 분해되거나, 이온화되거나, 여기되거나, 또는 활성화된다. 다른 가스는 증착 소스 가스로, 증착 소스 가스는 활성종(radiacls) 또는 여기 종(excited spices)과 반응하여 박막을 형성한다. 예를 들어, 실리콘 증착의 경우, 반응성 가스는 수소(H2) 가스를 주로 사용하고, 증착 소스 가스는 실란(SiH4) 가스가 주로 사용된다. 또한, 실리콘 산화막 증착의 경우, 반응성 가스는 산소이고, 증착 소스 가스는 SiH4일 수 있다. 실리콘 질화막(SiN), 실리콘산화질화막(SiON), 실리콘 카바이드막(SiC), 다이아몬드 유사 카본(Diamond like carbon) 등도 유사하게 형성될 수 있다.
리모트 플라즈마(remote plasma) 실리콘 CVD 공정을 사용하는 경우, H2 가스를 사용하여 플라즈마를 형성하고, 형성된 플라즈마는 증착막에 필요한 단원자성 라디칼(H*)을 생성한다. 형성된 단원자성 수소 라디칼(H*)은 다운스크림(down stream )영역으로 공급된다. 기판에 가까운 다운스트림 영역에 SiH4 가스가 주입되고, SiH4 가스는 플라즈마에서 공급되는 라디칼(H*)의 도움으로 분해되어 활성화된 물질(SiH3*)이 될 수 있다.
리모트 플라즈마(remote plasma) CVD 공정에서, SiH4 가스가 역흐름(back flow)에 의하여 플라즈마에 과도하게 노출되면, SiH4 가스는 SiH2, SiH, SiH3+, SiH2+, SiH+ 등이 될 수 있다. 역흐름을 억제하기 위하며, 단원자성 수소 라디칼(H*) 등을 포함한 라디칼을 메쉬(mesh) 등을 사용하여 추출하고, 추출된 단원자성 수소 라디칼(H*)과 주입된 SiH4 가스와 상호 작용하면, 에너지 효율이 현저히 저하된다. 또한, 리모트 플라즈마(remote plasma)는 대면적화에 어려움이 있다.
따라서, H2 가스를 이용하여 플라즈마가 형성되는 플라즈마 공간과 SiH4 가스가 주입되어 상기 플라즈마와 반응하는 반응 공간을 적절히 분리하면서 높은 증착 속도의 대면적 플라즈마를 형성하는 기술이 필요하다.
본 발명은 전원 전극과 접지 전극을 포함하는 리모트 플라즈마 소스를 제공한다. 상기 전원 전극은 음각 혹은 양각된 패턴을 가진다. 상기 패턴은 사용 기체의 종류에 따라 최적화된다. 상기 패턴은 홀 형상 또는 트렌치 형상일 수 있다. 상기 패턴의 내부 표면은 플라즈마 벌크(bulk)에 제공되는 이온의 충격에 의하여 전자(electron)를 발생시키고, 상기 전자는 시스(sheath)를 통과하면서 에너지를 얻고, 플라즈마 영역을 통과하여 반대편 시스(sheath)에 의하여 반사되어 그 에너지를 유지한다. 양 측면을 왕복 운동하는 상기 전자는 중성 입자를 이온화하여 2차 전자를 생성한다. 이에 따라, 고밀도의 플라즈마 밀도(plasma density)를 확보할 수 있다. 이러한 현상을 할로우 케소드 효과(hollow cathode effect)라 부른다.
할로우 케소드 효과는 기체마다, 최적화된 패턴의 형태, 그 치수가 존재하며, 그 치수를 만족시켜주지 못할 시, 전극의 면적 증가로 인해 플라즈마 손실을 증가시켜, 플라즈마 발생 효율의 저하를 유발할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치는 할로우 케소드 효과를 유발하는 트렌치를 포함하는 다중 전극 구조의 증착 장치에 적용하였다. 다중 전극 구조는 띠 형상의 다수의 접지 전극과 띠 형상의 다수의 전원 전극이 서로 교번하어 배치되어 있다. 구체적으로, 띠 형상의 복수 개의 접지 전극들은 일정한 간격을 서로 넓은 면을 마주보고 있다. 상기 접지 전극들 사이에 전원 전극들이 삽입된다. 이러한, 다중 전극 구조에서, 기판은 전원 전극들이 배치되는 평면의 하부에 배치된다. 이에 따라, 상기 접지 전극과 상기 전원 전극 사이에 형성되는 플라즈마는 상기 기판에 직접 노출되지 않는다. 이에 따라, 상기 다중 전극 구조는 리모트 플라즈마 장치를 제공한다. 상기 전원 전극과 상기 접지 전극 사이의 공간은 플라즈마로 채워져 플라즈마 공간을 형성할 수 있다. 특히, 상기 전원 전원의 트렌치의 내부 공간은 할로우 케소드 효과에 의하여 국부적으로 높은 플라즈마 밀도를 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 증착 장치는 반응성 가스(예를 들어, H2)를 이용하여 플라즈마를 형성하는 플라즈마 공간과 형성된 플라즈마와 증착 소스 가스(예를 들어, SiH4)가 상호작용하는 반응 공간을 서로 분리한다. 상기 반응 공간은 상기 플라즈마 공간으로부터 활성종을 제공받는 공간으로, 증착소스 가스와 상기 활성종이 반응하여 박막을 형성하는 공간이다. 증착 소스 가스를 제공하는 노즐은 상기 반응 공간에 증착 소스 가스를 분사하는 구조를 가질 수 있다. 그럼에도 불구하고, 상기 증착 소스 가스는 상기 플라즈마 공간으로 역류할 가능성이 있다. 그러나, 높은 플라즈마 밀도가 생성되는 공간은 상기 트렌치의 내부이고, 상기 트렌치 내부로 상기 반응성 가스를 제공하여 소정의 유체 흐름을 제공하면, 상기 플라즈마 공간에 역류한 상기 증착 소스 가스는 상기 트렌치의 내부로 침투하기 어렵다. 이에 따라, 증착 소스 가스가 상기 트렌치 내부로 역류하지 않아, 증착 소스 가스의 과분해를 억제할 수 있으며, 동시에 높은 증착 속도를 가지고 양질의 박막을 형성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 증착 장치는 플라즈마 공간에서 플라즈마 밀도를 향상시키기 위하여 할로우 케소드 효과를 유발하는 트렌치를 구비한다. 이에 따라, 상기 플라즈마 공간에서 플라즈마 밀도는 통상적인 축전 결합 플라즈마의 플라즈마 밀도보다 현저히 증가할 수 있다.
또한, 상기 트렌치는 상기 반응성 가스에 방향성을 제공하도록 상기 반응성 가스의 유체 흐름 방향과 평행하게 형성된다. 이에 따라, 상기 트렌치는 신선한 반응성 가스를 공급받고, 신선한 반응성 가스는 할로우 케소드 효과에 의하여 해리되어 활성종을 생성하고, 상기 활성종은 상기 트렌치를 따라 상기 유체 흐름을 따라 상기 반응 공간으로 용이하게 배출된다. 이에 따라, 배출된 상기 활성종은 상기 반응 공간에 제공되어 증착 소스 가스와 반응하여 기판 상에 박막을 형성할 수 있다. 이에 따라, 박막 증착 속도 및 박막의 결정화 정도를 증가시킬 수 있다. 또한, 공정 자유도 및 공정 마진이 향상될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 복수의 선형 전원 전극 및 트렌치를 이용하여 고밀도 플라즈마를 국부적으로 형성하고, 다운스트림 영역에서 증착 소스 가스(예를 들어 SiH4)를 분사하여 실리콘 박막을 증착할 수 있다. 예를 들어, 전력이 공급되지 않은 접지 전극을 통하여 증착 소스 가스를 공급한다. 이에 따라, 증착 소스 가스의 플라즈마 공간으로 역류(back flow)를 억제할 수 있고, 소용돌이 발생을 억제하여 신선한 활성종이 원활히 공급될 수 있다. 따라서, 플라즈마는 증착 소스 가스를 과분해하지 않고, 다량의 활성종은 양질의 대면적 고속 박막 증착을 제공할 수 있다.
폴리 실리콘을 이용하는 태양 전지 공정에서, 상기 폴리 실리콘의 높은 성장 속도 및 낮은 격자 흠결 밀도(defects density)가 요구된다. 따라서, 작은 격자 흠결 밀도, 높은 성장 속도, 및 공정 균일성을 가진 폴리실리콘 플라즈마 증착 장치는 박막형 태양전지의 가장 중요한 해결 과제이다. 본 발명은 이러한 작은 격자 흠결 밀도, 높은 성장 속도, 및 공정 균일성을 가진 폴리실리콘 박막을 제공할 수 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다. 도면들에 있어서, 구성요소는 명확성을 기하기 위하여 과장되어진 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치를 설명하는 개념도이다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치를 설명하는 부분 사시도이다. 도 2b는 도 2a의 플라즈마 처리 장치의 I-I'선을 따라 자른 단면도이다. 도 2c는 도 2b의 플라즈마 처리 장치의 II-II'선을 따라 자른 단면도이다. 도 2d는 도 2b의 플라즈마 처리 장치의 III-III'선을 따라 자른 단면도이다.
도 1, 도 2a 내지 도 2d를 참조하면, 상기 플라즈마 처리 장치(100)는 할로우 케소트 효과를 유발하는 트렌치(112)를 포함하고 제1 평면에 배치되는 전원 전극(110), 상기 전원 전극(110)의 양 측면에 마주보도록 배치되고 상기 전원 전극(110)과 일정한 간격을 유지하며 배치되는 접지 전극들(120), 및 상기 전원 전극(110)에 전력을 공급하여 상기 전원 전극(110)과 상기 접지 전극(120) 사이에 플라즈마를 형성하는 RF 전원(170)을 포함한다. 상기 트렌치(112)는 제1 방향(x축 방향) 및 제2 방향(y축 방향)에 정의되는 상기 제1 평면에 수직한 제3 방향(z축)으로 상기 전원 전극(110)의 양 측면에서 형성된다. 상기 트렌치(112)는 상기 전원 전극(110)의 하부면에 노출된다. 상기 플라즈마 처리 장치(100)는 다중 전극 구조의 리모트 플라즈마 증착 장치일 수 있다.
상기 접지 전극들(120)과 상기 전원 전극(110)은 동일한 제1 평면에 배치될 수 있다. 상기 전원 전극(110)은 절연체를 통하여 고정 부재(130)에 장착되어 진공 용기(102) 내부에 배치될 수 있다. 상기 접지 전극들(120)은 상기 고정 부재(130)와 독립적으로 결합하거나, 상기 고정 부재(130)와 일체형으로 형성될 수 있다.
진공 용기(102)는 대기압 이하의 압력을 가질 수 있다. 상기 진공 용기(102)는 속이 빈 직육면체 형상의 용기일 수 있다. 상기 진공 용기(102)는 케비티를 형성할 수 있다. 상기 진공 용기(102)의 구조는 상기 전원 전극(120)의 형태에 의존할 수 있다. 예를 들어, 상기 전원 전극(120)의 단면이 직사각형을 가진 링 형태인 경우에는 상기 진공 용기의 구조는 원통형일 수 있다.
제1 가스 공급 라인(156)은 제1 가스 저장부(158)의 제1 가스를 상기 진공 용기(102) 내부에 제공할 수 있다. 제2 가스 공급 라인(146)은 제2 가스 저장부(148)의 제2 가스를 상기 진공 용기(102)의 내부에 제공할 수 있다.
가스 배기부(미도시)는 상기 진공 용기(102)의 공정 가스 및 반응 부산물을 외부로 배출할 수 있다. 상기 플라즈마 처리 장치(100)는 비정질 또는 다결정 실리콘을 기판(미도시) 상에 형성할 수 있다. 상기 진공 용기(102)의 압력은 수백 밀리토르(mTorr) 내지 수 토르(Torr)일 수 있다. 상기 플라즈마 처리 장치는 PECVD 장치로 사용될 수 있으나, 식각 장치로도 사용될 수 있다.
상기 기판은 상기 전원 전극(110)과 상기 접지 전극(120)의 사이의 플라즈마 공간(103)의 하부에 배치될 수 있다. 기판은 기판 홀더(미도시) 상에 배치될 수 있다. 상기 기판은 상기 제3 방향으로 이격되어 상기 제1 평면과 평행하게 배치될 수 있다. 상기 기판은 반도체 기판, 유리 기판, 또는 유전체 기판일 수 있다. 상기 기판은 사각형 기판일 수 있다. 상기 기판에 증착되는 물질은 비정질 또는 다결정 실리콘일 수 있다. 상기 기판 홀더는 가열부(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 가열부는 상기 기판을 가열할 수 있다. 상기 기판의 온도는 상온 내지 섭씨 400 도 일 수 있다.
실리콘 증착의 경우, 제1 가스는 수소(H2) 가스를 공급할 수 있고, 제2 가스는 실란(Silane; SiH4), 디실란(Disilane; Si2H6), 트리실란(Trisilane; Si3H8), TEOS(Tetraethylorthosilicate), DCS(Dichlorosilane), HCD(Hexachlorosilane), TriDMAS(Tri-dimethylaminosilane) 또는 TSA(Trisilylamine) 일 수 있다.
상기 제1 가스는 수소 가스 이외에 아르곤 가스와 같은 불활성 가스를 추가적으로 더 포함할 수 있다. 또한, 도핑을 원하는 경우, 상기 제1 가스는 B2H6 가스 또는 PH3 가스를 더 포함할 수 있다.
상기 플라즈마 공간(103)은 상기 접지 전극(120)과 상기 전원 전극(110) 사이의 서로 마주 보는 공간일 수 있다. 상기 제1 가스가 상기 플라즈마 공간(103)에 공급되고, 플라즈마에 의하여 상기 제1 가스는 이온화되고, 여기종 및 활성종을 생성할 수 있다. 상기 플라즈마 공간(103)은 상기 전원 전극(110)의 연장되는 제1 방향을 따라 연장될 수 있다. 반응 공간(105)은 상기 플라즈마 공간(103)에서 상기 제3 축 방향으로 이격되어 배치될 수 있다.
상기 플라즈마 공간(103)에서 생성된 전자, 이온, 여기종, 또는 활성종( 예를 들어, H*)은 상기 반응 공간(105)에서 제2 가스와 반응할 수 있다. 특히, 상기 트렌치(112)의 내부 공간에서 생성된 전자, 이온, 여기종, 또는 활성종은 상기 반응 공간(105)에 제공될 수 있다.
구체적으로, 제2 가스는 활성종(예를 들어, H*)에 의하여 SiH3로 분해될 수 있다. 이어서, 상기 SiH3은 상기 기판에 입사하고 흡착될 수 있다. 이어서, 상기 기판으로부터 열 에너지를 흡수하여, H는 제거되고, 실리콘(Si) 박막이 증착될 수 있다.
상기 플라즈마 공간(103)과 상기 반응 공간(105)이 분리됨에 따라, 기판에 플라즈마 노출이 억제되어, 이온 손상이 감소하고, 기판의 하전(charging)이 감소할 수 있다. 이에 따라, 기판 및 기판 주위에 아킹(arcing) 발생이 감소할 수 있다.
상기 전원 전극(110)은 직각 기둥 형상일 수 있고, 제1 방향으로 연장될 수 있다. 상기 전원 전극(110)은 RF 전력을 적어도 한 지점으로부터 공급받을 수 있다. 상기 전원 전극(110)의 양 측면에는 상기 트렌치(112)가 제3 방향으로 형성될 수 있다. 상기 전원 전극(100)의 상부면은 절연체(137)를 통하여 고정 부재(130)에 결합할 수 있다. 상기 전원 전극(110)의 하부면의 모서리는 곡면 처리되어 아킹을 감소시킬 수 있다.
상기 트렌치(112)의 일단은 상기 전원 전극(112)의 상부면에 노출될 수 있고, 상기 트렌치(112)의 타단은 상기 전원 전극(112)의 하부면에 노출될 수 있다. 상기 트렌치(112)는 상기 전원 전극(112)의 제3 방향으로 연장되는 직선 띠 일 수 있다. 상기 트렌치(112)의 모서리는 곡면 처리될 수 있다. 상기 트렌치(112)의 길이는 상기 전원 전극의 높이(H)와 동일할 수 있다. 상기 트렌치(112)의 폭(w)은 제1 가스의 종류, 플라즈마 공간(103)의 압력, 및 상기 전원 전극(110)에 제공되는 전력에 의존하며, 할로우 케소드 방전 여부를 결정할 수 있다. 또한, 상기 트렌치의 깊이(d) 및 상기 트렌치(112)의 길이는 할로 케소드 효과의 효율에 의존할 수 있다. 따라서, 상기 트렌치(112)의 길이는 상기 트렌치(112)의 방향에 의존할 수 있으며, 상기 트렌치(112)가 상기 제3 방향으로 연장되는 경우, 상기 트렌치(112)의 길이가 증가되고, 가스 흐름을 저해하지 않아 와류를 억제할 수 있다. 특히, 가스 흐름 방향과 트렌치의 방향이 일치하는 경우, 와류에 형성이 억제될 수 있다. 상기 와류는 플라즈마 화학 반응에서도 불안정한 반응을 유발시킬 수 있다.
상기 트렌치(112)는 상기 전원 전극(110)의 하부면에 노출되어, 상기 트렌치(112)의 유체 흐름은 기판에 수직하게 제공된다. 상기 트렌치(112)가 상기 제3 방향으로 연장되는 경우, 할로우 케소드 효과를 극대화시키면서, 활성종은 상기 전원 전극의 하부에 용이하게 제공할 수 있다. 상기 트렌치(112)가 제공하는 유체 흐름은 제2 가스가 상기 방전 공간으로 역류하는 것을 억제하여, 박막 특성을 향상시킬 수 있다.
홀 형태는 주변 영역으로 할로우 케소드 방전을 유발시키기 어려워, 국부적으로 할로우 케소드 방전이 발생할 수 있다. 그러나, 제3 방향으로 압력 차이가 있는 경우에도, 상기 트렌치(112)는 일 지점에서 발생한 할로우 케소드 방전을 제3 방향을 따라 전파할 수 있다. 이에 따라, 할로우 케소드 방전의 안정성이 향상될 수 있다.
한편, 상기 트렌치(112)가 상기 제3 방향에서 소정의 각도를 가지고 비스듬하게 연장되는 경우, 상기 트렌치(112)에 의하여 제공되는 유체 흐름은 기판에 비스듬하게 제공된다. 따라서, 상기 트렌치(112)가 상기 제3 방향에서 기울어진 각도는 10 도 이하인 것이 바람직할 수 있다.
상기 트렌치(112)의 폭은 2 밀리미터 내지 10 밀리미터일 수 있다. 상기 트렌치(112)의 깊이는 3 밀리미터 내지 10 밀리미터일 수 있다. 상기 트렌치(112)는 상기 전원 전극(110)의 연장 방향으로 일정한 주기를 가지고 형성되고, 상기 트렌치(112)의 주기는 20 밀리미터 내지 50 밀리미터일 수 있다. 상기 트렌치(112)의 각도는 제3 방향이 바람직하나, 10도 이내에서 변형될 수 있다. 상기 트렌치(112)의 형상은 제1 가스의 종류, 압력, 전력 등에 따라 소정의 범위 안에서 최적화될 수 있다.
상기 전원 전극(110)과 상기 접지 전극(120)의 사이에 제1 가스는 공급하는 제1 노즐(134)이 상기 제1 방향을 따라 일정한 간격을 가지고 배치될 수 있다. 상기 제1 노즐(134)의 하부면은 상기 전원 전극(110)의 상부면과 일치할 수 있다.
상기 제1 노즐(134)은 상기 트렌치(112)에 제1 가스를 연속적으로 제공하여 유체 흐름을 형성할 수 있다. 상기 제1 노즐(134)은 상기 트렌치(112)에서 상기 제1 방향에 수직한 상기 제2 방향으로 이격되어 배치되고, 상기 제1 노즐(134)의 분사 방향은 제3 방향일 수 있다. 즉, 상기 제1 노즐(134)은 상기 트렌치(112)와 정렬하되 상기 접지 전극(120)과 상기 전원 전극(110) 사이에서 제3 방향으로 제1 가스를 분사하도록 배치될 수 있다. 따라서, 상기 제1 노즐(134)은 상기 트렌치(112)에 신선한 제1 가스를 공급할 수 있다.
상기 제1 노즐(134)은 고정 부재(130) 및 절연체(137)를 관통하여 형성될 수 있다. 상기 절연체(137)는 상기 제1 방향으로 연장되는 띠 형태일 수 있다. 상기 절연체(137)의 폭은 이웃한 상기 접지 전극들 사이의 간격과 동일할 수 있다. 상기 고정 부재(130)에는 그 내부에 제2 방향으로 연장되는 제1 버퍼관(154)을 포함할 수 있다. 상기 제1 노즐은 상기 제1 버퍼관(154)에 연결되도록 상기 고정 부재(130) 및 상기 절연체(137)를 관통하여 제3 방향으로 형성될 수 있다.
상기 트렌치(112)는 할로우 케소드 방전을 유발하는 동시에, 제1 가스의 가스 흐름 경로를 제공할 수 있다. 즉, 상기 트렌치(112)에 공급된 상기 제1 가스는 상기 트렌치(112)를 따라 흐를 수 있다. 이에 따라, 신선한 제1 가스는 연속적으로 상기 트렌치(112)에 공급되고, 할로우 케소드 방전에 의하여 해리될 수 있다. 해리된 제1 가스는 반응 공간(105)에 제공될 수 있다. 또한, 상기 트렌치(112)와 상기 제1 노즐에 의한 가스 흐름 경로가 나란히 배치됨에 따라, 제1 가스 흐름의 소용돌이 현상 또는 와류가 감소될 수 있고, 제2 가스의 역류(back flow)를 억제할 수 있다. 또한, 상기 제1 가스의 상기 플라즈마 공간 및 상기 트렌치 내부에서의 체류 시간(resident time)은 최소화될 수 있다. 따라서, 공정 안정성, 공정 재현성, 공정 속도를 증가시킬 수 있다.
접지 전극들(120)은 상기 전원 전극(110)의 양 측면에 배치될 수 있다. 상기 접지 전극들(120)은 사각 기둥 형상으로 상기 전원 전극(110)과 나란히 제1 방향으로 연장될 수 있다. 상기 접지 전극들(120)은 전기적으로 접지된다. 상기 접지 전극(120)의 상부면은 상기 전원 전극(110)의 상부면과 실질적으로 일치할 수 있다. 상기 접지 전극(120)과 상기 전원 전극(110)이 서로 마주 보는 공간에 축전 결합 플라즈마가 발생될 수 있으나, 상기 트렌치(112) 내부의 할로우 케소드 방전에 비하여 플라즈마 밀도가 낮을 수 있다. 상기 접지 전극(210)의 하부면의 모서리는 곡면 처리되어 아킹을 감소시킬 수 있다.
상기 접지 전극(120)은 제3 방향으로 관통하는 제2 노즐(122)을 포함할 수 있다. 상기 제2 노즐(122)은 제2 가스를 제공받아 상기 반응 영역에 공급할 수 있다. 상기 제2 노즐(122)은 상기 접지 전극(120)의 연장 방향을 따라 일정한 간격을 가지고 배치될 수 있다.
상기 고정 부재(130)에서 상기 접지 전극(120)이 장착되는 부분은 돌출되고, 이웃한 돌출 부위 사이의 공간은 상기 절연체(137)의 의해서 채워질 수 있다. 상기 고정 부재(130)는 그 내부에 제1 방향으로 연장되는 제2 버퍼관(142)을 포함할 수 있다. 상기 제2 노즐(122)은 상기 돌출 부위를 관통하여 상기 제2 버퍼관(142)에 연결될 수 있다.
한편, 상기 접지 전극(120)의 하부면은 상기 전원 전극(110)의 하부면보다 높을 수 있다. 즉, 상기 접지 전극의 높이는 상기 전원 전극의 높이보다 작을 수 있다. 이에 따라, 상기 접지 전극(120)의 하부면에서 제공되는 제2 가스와 상기 플라즈마가 접촉하는 공간이 증가될 수 있다. 또한, 상기 제1 가스가 상기 플라즈마 공간(103)으로부터 나와 확산할 수 있는 공간을 제공할 수 있다. 따라서, 상기 접지 전극의 높이가 상기 전원 전극의 높이보다 큰 경우, 상기 기판에는 전극의 형태에 따른 패턴이 형성되어, 공정 균일성을 악화시킬 수 있다.
RF 전원(170)의 주파수는 13.56 Mhz 내지 수백 Mhz일 수 있다. 상기 RF 전원(170)의 출력은 임피던스 매칭 네트워크(172) 및 전력 분배부(174)을 통하여 상기 전원 전극(110)에 공급될 수 있다. 상기 전원 전극(110)은 모두 하나의 RF 전원으로 전력을 공급받을 수 있다. 상기 전력 분배부(174)는 상기 진공 용기(102)의 내부 또는 외부에 배치될 수 있다.
본 발명의 변형된 실시예에 따르면, 전원 전극(110)은 복수의 그룹으로 분류되고, 각 그룹의 전원 전극은 각각의 RF 전원으로부터 전력을 공급받을 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치를 설명하는 단면도이다. 도 2b에서 설명한 것과 중복되는 설명은 생략한다.
트렌치(112)는 일정한 간격을 가지고 전원 전극(110)의 양 측면에 형성될 수 있다. 그러나, 상기 제1 노즐(134)은 일부의 트렌치(112)와 정렬되나, 다른 일부의 트렌치(112)는 상기 제1 노즐(134)과 1 대 1로 매칭되어 배치되지 않을 수 있다. 이에 따라, 일부의 트렌치(112)는 그 내부에 유체 흐름을 제공할 수 있으나, 다른 일부의 트렌치(121)는 그 내부에 유체 흐름을 제공할 수 없다. 상기 플라즈마 처리 장치는 3 가지의 종류의 플라즈마의 합으로 구성될 수 있다. 제1 플라즈마는 상기 트렌치(112)에 유체 흐름을 제공하여 생성된 것이며, 제2 플라즈마는 상기 트렌치(112)에 유체 흐름을 제공하지 않고 생성된 것이고, 제3 플라즈마는 전원 전극(110)과 접지 전극(120) 사이의 축전 결합 플라즈마이다. 이 플라즈마들의 조합에 의하여 다양한 공정 조건을 만족시킬 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치를 설명하는 단면도이다. 도 2b에서 설명한 것과 중복되는 설명은 생략한다.
트렌치(112)는 일정한 간격을 가지고 전원 전극(110)의 양 측면에 형성될 수 있다. 그러나, 상기 제1 노즐(134)은 트렌치(112)와 1 대 1로 정렬되고, 상기 제1 노즐(112)은 상기 트렌치(112)에 바로 위에 형성되어, 상기 트렌치(112)의 방향과 상기 제1 노즐(134)의 분사 방향이 일치할 수 있다. 상기 트렌치(112)에 유체 흐름을 제공하여 생성된 플라즈마 특성은 유체 흐름의 정도에 따라 조절될 수 있으며, 상기 유체 흐름의 정도는 제1 노즐(134)과 상기 트렌치(112)의 정렬 상태에 의존할 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치를 설명하는 단면도이다. 도 2b에서 설명한 것과 중복되는 설명은 생략한다.
트렌치(112)는 일정한 간격을 가지고 전원 전극(110)의 양 측면에 형성될 수 있다. 그러나, 양 측면에 형성된 트렌치(112)는 서로 같은 제2 방향으로 정렬되지 않고 일정한 오프셋을 가질 수 있다.
상기 트렌치(112)는 상기 전원 전극(110)의 일 측면에 형성되는 제1 트렌치 (112a) 및 상기 전원 전극의 타 측면에 형성되는 제2 트렌치(112b)를 포함하고, 상기 제1 트렌치(112a) 및 상기 제2 트렌치(112b)는 상기 전원 전극의 연장 방향을 따라 교번하여 배치될 수 있다. 이러한 구조는 전원 전극의 두께를 현저히 감소시키어, 동일한 면적에 더 많은 전원 전극이 장착될 수 있다. 이에 따라, 공정 속도가 더욱 증가될 수 있다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치를 설명하는 부분 사시도이다. 도 2에서 설명한 것과 중복되는 설명은 생략한다.
트렌치(212)는 일정한 간격을 가지고 전원 전극(110)의 양 측면에 형성될 수 있다. 상기 트렌치(212)의 진행 방향은 제3 방향이나, 제3 방향 또는 전원 전극의 하부면 방향으로 진행함에 따라, 상기 트렌치(212)의 폭은 넓어질 수 있다. 상기 트렌치(212)의 폭은 제1 가스의 종류, 압력, 및 RF 전력에 의하여 결정된다. 그러나, 이러한 테이퍼진 트렌치 구조는 넓은 공정 조건을 만족시킬 수 있다. 따라서, 상기 플라즈마 처리 장치가 서로 다른 공정을 진행하거나, 하나의 공정 중에서 조건이 변T할 수 있다. 이 경우, 테이퍼진 트렌치 구조는 할로우 케소드 방전의 효과를 극대화시킬 수 있다. 상기 트렌치(212)의 테이퍼 각도(φ)는 10도 이하 일 수 있다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치를 설명하는 단면도이다. 도 2b에서 설명한 것과 중복되는 설명은 생략한다.
상기 트렌치(112)는 상기 전원 전극(110)의 연장 방향으로 일정한 주기를 가지고 상기 전원 전극(110)의 양 측면에 형성될 수 있다. 상기 전원 전극(10)은 중심 영역에서 제1 주기(T1)를 가지고, 가장 자리 영역에서는 제2 주기(T2)를 가질 수 있다. 상기 제1 주기는 상기 제2 주기보다 클 수 있다. 즉, 상기 트렌치(112)의 단위 길이당 개수는 중심에서 최소이고, 양쪽 끝으로 갈수록 증가할 수 있다.
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되지 않으며, 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 실시할 수 있는 다양한 형태의 실시예들을 모두 포함한다.
100: 기판 처리 장치 112: 트렌치
110: 전원 전극 120: 접지 전극들
170: RF 전원 134: 제 1 노즐
122: 제2 노즐

Claims (17)

  1. 할로우 케소트 효과를 유발하는 트렌치를 포함하고 제1 평면에 배치되는 전원 전극;
    상기 전원 전극의 양 측면에 마주보도록 배치되고 상기 전원 전극과 일정한 간격을 유지하며 배치되는 접지 전극들; 및
    상기 전원 전극에 전력을 공급하여 상기 전원 전극과 상기 접지 전극 사이에 플라즈마를 형성하는 RF 전원을 포함하고,
    상기 트렌치는 제1 방향 및 제2 방향에 정의되는 상기 제1 평면에 수직한 제3 방향으로 상기 전원 전극의 양 측면에서 형성되고,
    상기 트렌치는 상기 전원 전극의 하부면에 노출되고,
    상기 접지 전극과 상기 전원 전극 사이에 상기 제3 방향으로 제1 가스를 공급하는 적어도 하나의 제1 노즐; 및
    상기 접지 전극 또는 상기 전원 전극에 형성되고 상기 전원 전극 또는 상기 접지 전극의 하부면에서 상기 제3 방향으로 제2 가스를 토출하는 제2 노즐을 더 포함하고,
    상기 제1 가스는 상기 트렌치에서 플라즈마에 의하여 활성종을 형성하고,
    상기 제2 가스는 상기 전원 전극과 상기 접지 전극 사이의 플라즈마 공간에서 생성된 상기 활성종에 의하여 상기 플라즈마 공간의 하부에 배치된 반응 공간에서 분해되고, 상기 반응 공간에 배치된 기판에 박막을 형성하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 트렌치의 폭은 2 밀리미터 내지 10 밀리미터 인 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 트렌치의 깊이는 3 밀리미터 내지 10 밀리미터 인 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 트렌치는 상기 전원 전극의 연장 방향으로 일정한 주기를 가지고 형성되고,
    상기 트렌치의 주기는 20 밀리미터 내지 50 밀리미터인 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
  7. 할로우 케소트 효과를 유발하는 트렌치를 포함하고 제1 평면에 배치되는 전원 전극;
    상기 전원 전극의 양 측면에 마주보도록 배치되고 상기 전원 전극과 일정한 간격을 유지하며 배치되는 접지 전극들; 및
    상기 전원 전극에 전력을 공급하여 상기 전원 전극과 상기 접지 전극 사이에 플라즈마를 형성하는 RF 전원을 포함하고,
    상기 트렌치는 제1 방향 및 제2 방향에 정의되는 상기 제1 평면에 수직한 제3 방향으로 상기 전원 전극의 양 측면에서 형성되고,
    상기 트렌치는 상기 전원 전극의 하부면에 노출되고,
    상기 트렌치는 상기 전원 전극의 연장 방향으로 일정한 주기를 형성되고,
    상기 전원 전극은 중심 영역에서 제1 주기를 가지고, 가장 자리 영역에서는 제2 주기를 가지고,
    상기 제1 주기는 상기 제2 주기보다 큰 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 트렌치는 상기 제3 방향을 따라 상기 하부면으로 진행함에 따라 폭이 증가하여 테이퍼지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 노즐은 상기 트렌치에 신선한 상기 제1 가스를 공급하여 할로우 케소트 플라즈마을 유발하고,
    상기 트렌치는 상기 제2 가스의 역류(back flow)에 의하여 할로우 케소트 플라즈마에 의하여 상기 제2 가스의 해리를 억제하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 가스는 수소, 질소, 암모니아, 아산화질소(N2O), 및 산소 가스 중에서 적어도 하나를 포함하고,
    상기 제2 가스는 실란(SiH4) 및 TEOS 가스 중에서 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 노즐과 연결되어 상기 제1 가스를 공급하는 제1 버퍼관; 및
    상기 제2 노즐과 연결되어 상기 제2 가스를 공급하는 제2 버퍼관을 더 포함하고,
    상기 제1 버퍼관의 진행 방향은 상기 전원 전극이 연장되는 제1 방향이고,
    상기 제2 버퍼관의 진행 방향은 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향인 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
  12. 제1 항에 있어서,
    상기 전원 전극은 직사각형 기둥 형상이고,
    상기 접지 전극은 직사각형 기둥 형상이고,
    상기 전원 전극은 상기 접지 전극의 하부면이 형성하는 평면보다 돌출되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
  13. 할로우 케소트 효과를 유발하는 트렌치를 포함하고 제1 평면에 배치되는 전원 전극;
    상기 전원 전극의 양 측면에 마주보도록 배치되고 상기 전원 전극과 일정한 간격을 유지하며 배치되는 접지 전극들; 및
    상기 전원 전극에 전력을 공급하여 상기 전원 전극과 상기 접지 전극 사이에 플라즈마를 형성하는 RF 전원을 포함하고,
    상기 트렌치는 제1 방향 및 제2 방향에 정의되는 상기 제1 평면에 수직한 제3 방향으로 상기 전원 전극의 양 측면에서 형성되고,
    상기 트렌치는 상기 전원 전극의 하부면에 노출되고,
    상기 트렌치는 상기 전원 전극의 일 측면에 형성되는 제1 트렌치 및 상기 전원 전극의 타 측면에 형성되는 제2 트렌치를 포함하고,
    상기 제1 트렌치 및 상기 제2 트렌치는 상기 전원 전극의 연장 방향을 따라 교번하여 배치되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
  14. 제1 항에 있어서,
    상기 접지 전극들 및 상기 전원 전극은 상기 제1 방향으로 나란히 연장되고,
    상기 전원 전극 및 상기 접지 전극은 복수 개이고, 상기 접지 전극들 사이에 상기 전원 전극이 배치되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
  15. 제1 항에 있어서,
    상기 전원 전극은 상기 제1 방향으로 연장되고,
    상기 제1 노즐은 상기 트렌치에서 상기 제1 방향에 수직한 상기 제2 방향으로 이격되어 배치되고, 상기 제1 노즐의 분사 방향은 제3 방향인 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
  16. 진공 용기의 내부에 서로 나란히 연장되는 접지 전극들 및 상기 접지 전극들 사이에 전원 전극을 제공하는 단계;
    서로 이웃한 접지 전극과 전원 전극 사이에 분사된 제1 가스를 상기 전원 전극의 측벽을 따라 제1 가스의 분사 방향으로 형성된 트렌치에 공급하는 단계;
    상기 전원 전극에 RF 전력을 공급하여 상기 트렌치에 할로우 케소드 방전을 유발하고, 상기 전원 전극과 상기 접지 전극 사이에 축전 결합 플라즈마 방전을 유발하는 단계; 및
    상기 트렌치의 하부면을 통하여 상기 트렌치에서 생성된 신선한 활성종과 상기 접지 전극들을 관통하여 상기 접지 전극들의 하부면을 통하여 공급되는 제2 가스를 상호 작용시켜 기판 상에 박막을 형성하는 단계를 포함하고,
    적어도 하나의 제1 노즐은 상기 접지 전극과 상기 전원 전극 사이에 제3 방향으로 상기 제1 가스를 공급하고,
    상기 전원 전극은 제1 평면에 배치되고,
    상기 제1 평면은 제1 방향 및 제2 방향에 의하여 정의되고,
    제3 방향은 상기 제1 평면에 수직하고,
    제2 노즐은 상기 접지 전극 또는 상기 전원 전극에 형성되고 상기 전원 전극 또는 상기 접지 전극의 하부면에서 상기 제3 방향으로 제2 가스를 토출하고,
    상기 제1 가스는 상기 트렌치에서 플라즈마에 의하여 활성종을 형성하고,
    상기 제2 가스는 상기 전원 전극과 상기 접지 전극 사이의 플라즈마 공간에서 생성된 상기 활성종에 의하여 상기 플라즈마 공간의 하부에 배치된 반응 공간에서 분해되고, 상기 반응 공간에 배치된 기판에 박막을 형성하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 방법.
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